车辆主动式发动机舱盖行人保护系统
字数 1504 2025-12-11 22:46:38

车辆主动式发动机舱盖行人保护系统

车辆主动式发动机舱盖行人保护系统是一种在车辆与行人发生碰撞时,通过快速抬升发动机舱盖后部,以在行人头部撞击风挡玻璃和发动机舱坚硬部件前提供缓冲空间的主动安全技术。

  1. 系统的基本目标与工作原理概述

    • 核心目标: 减少车辆与行人发生正面碰撞时,行人头部与发动机舱盖下方坚硬的发动机本体、悬架塔顶等结构直接撞击的严重程度。其核心理念是“创造缓冲空间”。
    • 触发机制: 系统依赖于位于车辆前保险杠内部的行人碰撞检测传感器(通常是压力或加速度传感器)。当传感器探测到与行人腿部发生碰撞的典型特征信号时,会立即向控制单元发送信号。
    • 执行动作: 控制单元在毫秒级内作出判断,点燃位于发动机舱盖铰链附近的引爆式举升器(或称为作动器)。该举升器类似微型气囊气体发生器,迅速产生高压气体,驱动活塞,将发动机舱盖的后部瞬间向上抬起一定高度(通常为5-10厘米)。
  2. 系统的关键组成部分详解

    • 探测模块:
      • 传感器: 通常为集成在前保险杠蒙皮内侧的压力传感器管加速度传感器阵列。压力传感器管能灵敏感知因碰撞导致的内部气压变化,准确区分与行人、车辆等不同物体的撞击。
      • 控制单元(ECU): 实时分析传感器信号,通过内置的算法模型识别碰撞对象是否为行人以及碰撞的严重程度。仅在判定为符合条件的行人碰撞时才会触发。
    • 执行模块:
      • 引爆式举升器: 系统的核心执行机构。内部包含少量固体推进剂,通电后点燃,在极短时间内产生大量惰性气体,推动活塞顶升发动机舱盖铰链机构。这是一次性使用的部件。
      • 铰链与释放机构: 发动机舱盖后部的铰链经过特殊设计。在举升器动作时,铰链会释放或发生形变,允许舱盖后端快速、可控地抬升。有些系统采用可断裂的铰链销。
    • 缓冲空间创造:
      • 抬升后的发动机舱盖下方形成了宝贵的变形缓冲区。当行人身体因碰撞前倾,头部随后撞向发动机舱盖时,被抬高的舱盖面板有更大的下陷空间来吸收冲击能量,从而显著降低头部伤害值(如HIC,头部伤害准则)。
  3. 系统的协同工作与精确控制策略

    • 与感知系统的协同: 在更先进的车辆平台上,主动式发动机舱盖系统可能与前视摄像头雷达融合。视觉系统可以在碰撞发生前提供行人识别和轨迹预测,为碰撞检测提供预判信息,但最终的触发仍依赖于物理碰撞传感器的确认,以确保极高的可靠性,避免误触发。
    • 触发阈值与速度范围优化: 系统的触发有严格的速度窗口,通常针对车辆低速行驶(例如20-50公里/小时)的城市行人碰撞场景。速度过低时,碰撞严重度可能不足;速度过高时,系统提供的缓冲空间可能不足以有效减轻伤害,且可能涉及更复杂的车身姿态控制。
    • 多级触发控制: 部分高级系统具备两级触发能力。第一级仅针对发动机舱盖举升;若碰撞传感器进一步探测到极端严重的撞击,可能触发第二级措施,例如联动主动式行人安全气囊(从前挡风玻璃底部弹出,覆盖A柱和雨刷区域)。
  4. 系统的限制、维护与未来发展

    • 系统限制: 该系统主要针对成人行人的头部保护。对于儿童或特殊碰撞角度(如行人被卷入车底)的情况,效果有限。且为一次性触发,触发后需要更换举升器并复位发动机舱盖铰链机构,涉及维修成本。
    • 安全设计与误触发预防: 系统设计有严格的防误触发逻辑,例如,必须同时满足特定的传感器信号强度、持续时间及特征,并排除维修模式、低速泊车擦碰等干扰场景。
    • 未来演进: 随着自动驾驶技术的发展,该系统可能与主动刹车(AEB)前方碰撞预警(FCW) 更深度集成,形成“预警-制动-被动保护”的全链路行人保护解决方案。同时,研究人员也在探索可重复使用的机械式或电动式举升机构。
车辆主动式发动机舱盖行人保护系统 车辆主动式发动机舱盖行人保护系统是一种在车辆与行人发生碰撞时,通过快速抬升发动机舱盖后部,以在行人头部撞击风挡玻璃和发动机舱坚硬部件前提供缓冲空间的主动安全技术。 系统的基本目标与工作原理概述 核心目标: 减少车辆与行人发生正面碰撞时,行人头部与发动机舱盖下方坚硬的发动机本体、悬架塔顶等结构直接撞击的严重程度。其核心理念是“创造缓冲空间”。 触发机制: 系统依赖于位于车辆前保险杠内部的 行人碰撞检测传感器 (通常是压力或加速度传感器)。当传感器探测到与行人腿部发生碰撞的典型特征信号时,会立即向控制单元发送信号。 执行动作: 控制单元在毫秒级内作出判断,点燃位于发动机舱盖铰链附近的 引爆式举升器 (或称为作动器)。该举升器类似微型气囊气体发生器,迅速产生高压气体,驱动活塞,将发动机舱盖的后部瞬间向上抬起一定高度(通常为5-10厘米)。 系统的关键组成部分详解 探测模块: 传感器: 通常为集成在前保险杠蒙皮内侧的 压力传感器管 或 加速度传感器阵列 。压力传感器管能灵敏感知因碰撞导致的内部气压变化,准确区分与行人、车辆等不同物体的撞击。 控制单元(ECU): 实时分析传感器信号,通过内置的算法模型识别碰撞对象是否为行人以及碰撞的严重程度。仅在判定为符合条件的行人碰撞时才会触发。 执行模块: 引爆式举升器: 系统的核心执行机构。内部包含少量固体推进剂,通电后点燃,在极短时间内产生大量惰性气体,推动活塞顶升发动机舱盖铰链机构。这是一次性使用的部件。 铰链与释放机构: 发动机舱盖后部的铰链经过特殊设计。在举升器动作时,铰链会释放或发生形变,允许舱盖后端快速、可控地抬升。有些系统采用可断裂的铰链销。 缓冲空间创造: 抬升后的发动机舱盖下方形成了宝贵的 变形缓冲区 。当行人身体因碰撞前倾,头部随后撞向发动机舱盖时,被抬高的舱盖面板有更大的下陷空间来吸收冲击能量,从而显著降低头部伤害值(如HIC,头部伤害准则)。 系统的协同工作与精确控制策略 与感知系统的协同: 在更先进的车辆平台上,主动式发动机舱盖系统可能与 前视摄像头 或 雷达 融合。视觉系统可以在碰撞发生前提供行人识别和轨迹预测,为碰撞检测提供预判信息,但最终的触发仍依赖于物理碰撞传感器的确认,以确保极高的可靠性,避免误触发。 触发阈值与速度范围优化: 系统的触发有严格的速度窗口,通常针对车辆低速行驶(例如20-50公里/小时)的城市行人碰撞场景。速度过低时,碰撞严重度可能不足;速度过高时,系统提供的缓冲空间可能不足以有效减轻伤害,且可能涉及更复杂的车身姿态控制。 多级触发控制: 部分高级系统具备两级触发能力。第一级仅针对发动机舱盖举升;若碰撞传感器进一步探测到极端严重的撞击,可能触发第二级措施,例如联动 主动式行人安全气囊 (从前挡风玻璃底部弹出,覆盖A柱和雨刷区域)。 系统的限制、维护与未来发展 系统限制: 该系统主要针对成人行人的头部保护。对于儿童或特殊碰撞角度(如行人被卷入车底)的情况,效果有限。且为一次性触发,触发后需要更换举升器并复位发动机舱盖铰链机构,涉及维修成本。 安全设计与误触发预防: 系统设计有严格的防误触发逻辑,例如,必须同时满足特定的传感器信号强度、持续时间及特征,并排除维修模式、低速泊车擦碰等干扰场景。 未来演进: 随着自动驾驶技术的发展,该系统可能与 主动刹车(AEB) 和 前方碰撞预警(FCW) 更深度集成,形成“预警-制动-被动保护”的全链路行人保护解决方案。同时,研究人员也在探索可重复使用的机械式或电动式举升机构。